В настоящий момент ни одно промышленное предприятие не может обойтись без использования углеродистой стали. Поэтому появляется множество проблем, связанных с оптимальной и долговременной работой объектов нефтегазовой промышленности. Одной из самых глобальных проблем является необратимый процесс коррозии металлический сооружений [1-2].
Данная проблема прямо влияет на долговечность и эффективную работу всех взаимосвязанных сооружений промышленного объекта. Большей угрозой является появление коррозионного эффекта (образование макро-гальванических пар). Этот эффект обусловлен прямым контактом с рядом прилегающими сооружениями коммуникационного комплекса, а также часть влияния принимает на себя и, возникающий вследствие, экранирующий эффект [3-4]. Поэтому главной задачей является проектирование оптимальной системы защиты для абсолютно каждого объекта, занимающего определенную позицию в пространстве производства.
Цель, поставленная в результате проработки исследования, направлена на оптимизацию работы локальной катодной защиты объектов, при- надлежащих нефтеперекачивающим станциям (НПС), как на этапе проектирования, так и в период проведения уже пусконаладочных работ.
Основной задачей стало изучение и формирование мер по улучшению работы средств, создающих необходимую катодную защиту, и ее параметров, а также анализ полученных данных в результате принятия данных мер на территории НПС.
Проблема, возникающая в процессе защиты металлических конструкций от коррозии, в частности грунтовой, заключается в распределении токов и потенциалов, которые несут в себе характер неравномерного распределения по объектам, имеющим отличительные особенности в своей структуре [5]. Важную роль также играют применяемые изоляционные покрытия. В зависимости от мест расположений анодных заземлений собственный потенциал земли будет варьироваться в установленных пределах и на территории объектов НПС [6-7].
При проведении исследования была использована схема НПС, составляющими которой стали днища резервуарного парка и трубопроводы, образующие систему коммуникаций с объектами НПС. Для упрощения расчета данная схема была приведена к виду эквивалентной схемы электроснабжения.
Измерены потенциалы стационарные до подключения установок катодной защиты (УКЗ). При данном замере были получены суммарные потенциалы более чем в двухстах точках.
Для проведения расчета УКЗ подбирались токи, у которых имеется способность обеспечить тот нормативный потенциал для всех объектов, располагающихся по площади всей НПС. Вследствие чего, был найден суммарный ток, величина которого сможет обеспечить нормативный потенциал. Из этого следует, что выбранные параметры режимов работы анодного заземления соответствуют необходимому току и потенциалам.
Численным анализом было установлено, что распределение токов по объектам оказалось неравномерным, также выявлена зависимость от месторасположения точки подключения УКЗ. Предварительный растёт на этапе проектирования при данном суммарном токе установил наличие лимитирующего участка, плотность катодного тока которого снижается до минимального значения. Для предотвращения дальнейшего развития и устранения лимитирующего участка было установлено значение тока, способного обеспечить требуемый уровень поляризации для этого участка.
В результате в ходе пусконаладочных работ был получен неудовлетворительный показатель работы станций катодной защиты(СКЗ), поэтому была проведена оптимизация системы ЭХЗ.
При определении смещения потенциала относительно стационарного при изменении расположения станций катодной защиты, прозванивания кабелей УКЗ и изменения подключений было получено данное распределение (рис.1).
Рис. 1. Распределение потенциалов при изменении параметров СКЗ
Полученные результаты показывают, что неравномерное распределение защитного потенциала образует лимитирующий участок, который негативно влияет на объекты, а также способствует снижению эффективности выбранной противокоррозионной защиты. Данный метод сможет позволить решать задачи, суть которых расчет катодной защиты.
Список литературы
- Агиней Р. В. Исследование влияния защитных заземлений электроустановок на эффективность электрохимической защиты подземных трубопроводов на террито- рии промышленных площадок / Р. В. Агиней, Е. В. Исупова. - Текст : непосредствен- ный // Трубопроводный транспорт: теория и практика. – 2017. – № 3 (61). –С.16 – 20.
- Исупова Е. В. Анализ средств и методов обеспечения эффективной электро- химической защиты нефтегазопроводов на территории промышленных площадок / Е. В. Исупова . - Текст : непосредственный // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2017. – № 5. – С. 55 – 63.
- Александров Ю. В. Эффективность противокоррозионной защиты сложно- разветвленных газопроводов промышленных площадок КС / Ю. В. Александров. - Текст : непосредственный // Газовая промышленность. – 2010. – № 2 (642).– С. 52–54.
- Яблучанский А. И. О выборе установки катодной защиты трубопровода при разработке проектных решений / А. И. Яблучанский. - Текст : непосредственный // Коррозия территория нефтегаз. – 2018. – № 1(39). – С. 92–96.
- Baeckmann W., Schwenk W. Handbuch des katodischen Korrosionsschutzes. Verlag Chemie. 1980. 465 s.
- Локтева Д. В., Попов А. М., Ганиев Р. И., Новоселов И. В. Методы борьбы с коррозией трубопроводов // Аллея науки. – 2017 – №7. – С. 176-186.
- Исупова Е. В. Влияние контуров защитных заземлений энергоустановок на показатели эффективности электрохимической защиты нефтегазопроводов от коррозии / Е.В. Исупова, Р.В. Агиней. - Текст : непосредственный // Транспорт и хранение нефтеп
